1 次反応 A → 生成物の速度定数は 0.08 min⁻¹、A の初濃度は 0.8 mol/L である。15 min 後の濃度 CA を求めよ。
解答つき反応速度論ワークシート
1.やさしい
k = 0.08 min⁻¹CA0 = 0.8 mol/Lt = 15 min
CA = mol/L
2.やさしい
反応 A + B → C は速度式 r = k·CB に従い、k = 0.005 s⁻¹ である。CA = 0.5 mol/L、CB = 0.1 mol/L のときの反応速度 r を求めよ。
r = k·CBk = 0.005 s⁻¹CA = 0.5 mol/LCB = 0.1 mol/L
r = mol/(L·s)
3.ふつう
0 次反応の k = 0.025 mol/(L·min)、初濃度は 1 mol/L である。反応率 20% に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
k = 0.025 mol/(L·min)CA0 = 1 mol/LX = 20 %
t = min
4.ふつう
速度式 −rA = k·CA² の反応で k = 0.8 L/(mol·min)、初濃度は 1.5 mol/L である。30 min 後の濃度 CA を求めよ。
k = 0.8 L/(mol·min)CA0 = 1.5 mol/Lt = 30 min
CA = mol/L
5.むずかしい
ある反応の活性化エネルギーは 60 kJ/mol である。40 °C では反応が遅すぎる。反応を 4 倍速くするには何 °C の温度 T2 まで加熱しなければならないか。
Ea = 60 kJ/molT1 = 40 °Ck2/k1 = 4R = 8.314 J/(mol·K)
T2 = °C
6.むずかしい
2 つの実験で A → 生成物の初速度を測定する。CA0 = 0.25 mol/L のとき反応速度は 0.01 mol/(L·s)、CA0 = 1 mol/L のとき 0.04 mol/(L·s) である。A に関する反応次数 n を求めよ。
CA0,1 = 0.25 mol/Lr1 = 0.01 mol/(L·s)CA0,2 = 1 mol/Lr2 = 0.04 mol/(L·s)
n =
解答
- 1. CA = 0.241 mol/L
- 2. r = 0.0005 mol/(L·s)
- 3. t = 8 min
- 4. CA = 0.04054 mol/L
- 5. T2 = 60.04 °C
- 6. n = 1
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